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从漂移速度到相对论时空变换（Ⅱ）

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俞逸骁, 吴从军. 2025: 从漂移速度到相对论时空变换（Ⅱ）, 物理, 54(8): 578-585. doi: 10.7693/wl20250809
引用本文: 俞逸骁, 吴从军. 2025: 从漂移速度到相对论时空变换（Ⅱ）, 物理, 54(8): 578-585. doi: 10.7693/wl20250809
shu
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从漂移速度到相对论时空变换（Ⅱ）

  • 1 西湖大学本科生β书院 杭州 310024;

  • 2 西湖大学物理系 新基石科学实验室 杭州 310024

    • 通讯作者: 吴从军,email:wucongjun@westlake.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(批准号：12234016)、新基石科学基金资助项目

  • 摘要: 文章从电磁学的基础理论出发，考察电荷和电流环(磁偶极)在正交电磁场中的漂移速度，即做匀速直线运动时的速度，以及漂移速度在不同惯性参照系之间的变换关系。由此可以论证，可以实现的速度(简称物理速度)必定存在一个普适的上限。简单地说，电荷和电流环的漂移速度的乘积是个普适的常量，我们将其定义为c2。这两个漂移速度不可能都是物理上可以实现的，否则就会出现这样的矛盾：在一个惯性参照系中的匀速直线运动，在另外一个惯性参照系中变成了加速运动。可以论证，在这两个漂移速度之中，小于c的那个可以在物理上被实现，而大于c的那个则不能。这表明c是物理速度的上限，由此可以建立相对论性的电磁场和时空坐标的洛伦兹变换。原则上，c的值可以通过测量电荷和电流在稳恒电磁场中的受力来确定。真空中的光速值正好与c相同。下文中的论证并不需要以电磁感应和位移电流等动态电磁场的性质为前提。
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  • 施引文献:  0
出版历程
  • 收稿日期:  2025-06-20

从漂移速度到相对论时空变换（Ⅱ）

    通讯作者: 吴从军,email:wucongjun@westlake.edu.cn
  • 1 西湖大学本科生β书院 杭州 310024;
  • 2 西湖大学物理系 新基石科学实验室 杭州 310024
  • 收稿日期:  2025-06-20
基金项目: 

摘要: 文章从电磁学的基础理论出发，考察电荷和电流环(磁偶极)在正交电磁场中的漂移速度，即做匀速直线运动时的速度，以及漂移速度在不同惯性参照系之间的变换关系。由此可以论证，可以实现的速度(简称物理速度)必定存在一个普适的上限。简单地说，电荷和电流环的漂移速度的乘积是个普适的常量，我们将其定义为c2。这两个漂移速度不可能都是物理上可以实现的，否则就会出现这样的矛盾：在一个惯性参照系中的匀速直线运动，在另外一个惯性参照系中变成了加速运动。可以论证，在这两个漂移速度之中，小于c的那个可以在物理上被实现，而大于c的那个则不能。这表明c是物理速度的上限，由此可以建立相对论性的电磁场和时空坐标的洛伦兹变换。原则上，c的值可以通过测量电荷和电流在稳恒电磁场中的受力来确定。真空中的光速值正好与c相同。下文中的论证并不需要以电磁感应和位移电流等动态电磁场的性质为前提。

English Abstract

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